IKONOS影像景观格局特征尺度的小波与半方差分析

摘要：

建立不同方向和尺度下景观格局的小波分析方法,并以IKONOS PAN 1m影像为例,对城市景观和农田景观格局进行了实例研究,并与半方差函数的分析结果进行比较分析.试验结果发现试验区的城市景观图像表现出不同层次和方向的结构特征,主要是阴影-单个楼房-楼房与道路的组合3个尺度的特征,分别出现在2m,16m和128m以及256m分析尺度上.农田景观主要是树木行-农田2个层次和方向尺度特征组合,分别为2m,128m和256m.半方差分析结果对试验区景观结构的多层次和方向性不敏感,但可发现景观结构的总体平均特征,城市景观总体结构在空间上的变程为135m,反映的是楼房与道路组合的总体平均特征;农田景观总体结构在空间上的变程为152m.通过改变半方差函数的分析范围和计算间距可以克服半方差对多尺度分析的不足,如该试验通过缩小城市景观和农田景观分析范围,也发现城市景观有一个在空间结构上15m的变程,与小波分析的特征尺度16m非常接近,而农田景观出现空穴效应的周期一半长度大约为2m,正好是小波分析出种植树木的行距结构特征尺度的大小.这要分析者对研究区域有一定的先验知识才能够做到选择合适的分析范围,而这恰是景观格局特征尺度分析服务的目的.通过试验区研究证明小波分析是一非常有应用前景的景观格局研究方法.与半方差分析相比,对在解释多尺度结构和不同方向的结构具有明显的优势,且不受分析数据统计平稳假设的约束,但由于对图像分解是基于2进制,导致分析尺度以2的幂函数变化,不像半方差分析可通过理论模型拟合,对特征尺度的估计可以是连续的.

关键词：景观格局、尺度、IKONOS影像、小波分析、半方差分析

所属期刊栏目：23

分类号：Q143(生态学（生物生态学）)

资助基金：国家自然科学基金30000100;北京市科委科研项目95542100

在线出版日期：2004-01-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：405-413